Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (8)

Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP)
Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi adalah Pembangkit Listrik (Power generator)
yang menggunakan panas bumi (Geothermal) sebagai energi penggeraknya. Indonesia
dikaruniai sumber panas bumi yang berlimpah karena banyaknya gunung berapi di indonesia,
dari pulau-pulau besar yang ada, hanya pulau Kalimantan saja yang tidak mempunyai potensi
panas bumi. Keuntungan teknologi ini antara lain : bersih, dapat beroperasi pada suhu yang
lebih rendah daripada PLTN, dan aman, bahkan geothermal adalah yang terbersih
dibandingkan dengan nuklir, minyak bumi dan batu bara. Meskipun tergolong ramah
lingkungan, namun beberapa hal perlu dipertimbangkan apabila pembangkit listrik tenaga
panas bumi ingin dikembangkan sebagai pembangkit dengan skala besar. Beberapa parameter
yang harus dipertimbangkan adalah kandungan uap panas dan sifat fisika dari uap panas di
dalam reservoir dan penurunan tekanan yang terjadi sebagai akibat digunakannya uap panas
di dalam reservoir. Apabila semua aspek tersebut dapat dipenuhi, tidak tertutup kemungkinan
bahwa pembangkit ini akan diterima oleh semua pihak. PLTP juga membawa pengaruh yang
kurang menguntungkan pada lingkungan dan harus diminimalisasi, antara lain : polusi udara,
polusi air, polusi suara, dan penurunan permukaan tanah.
Panas bumi merupakan sumber tenaga listrik untuk pembangkit listrik tenaga panas bumi
(PLTP). Sesungguhnya prinsip kerja PLTP sama saja dengan PLTU. Hanya saja yang
digunakan pada PLTP adalah uap panas bumi yang telah dipisahkan dari air, yang berasal
langsung dari perut bumi. Karena itu PLTP biasanya dibangun di daerah pegunungan dekat
gunung berapi. Biaya operasional PLTP juga lebih murah dibandingkan dengan PLTU, karena

tidak perlu membeli bahan bakar, namun membutuhkan biaya investasi yang cukup besar
untuk biaya eksplorasi dan pengeboran perut bumi.
magma dan mendapatkan air dari lapisan humus di bawah hutan penahan air hujan.
Pengeboran dilakukan di atas permukaan kantong uap tersebut, hingga uap dalam akan
menyembur keluar. Semburan uap dialirkan ke turbin Uap panas bumi didapatkan dari suatu
kantong uap di perut bumi. Tepatnya di atas lapisan batuan yang keras di atas penggerak
generator. Namun ada dampak yang tidak menguntungkan dari uap yang menyembur keluar
ini. Uap yang keluar dari sumur sering mengandung berbagai unsur kimia yang terlarut
dalam bahan-bahan padat sehingga uap itu tidak begitu murni. Zat-zat pengotor antara lain
Fe, Cl, SiO2, CO2, H2S dan NH4. Pengotor ini akan mengurangi efisiensi PLTP, merusak
sudu-sudu turbin dan mencemari lingkungan.

Setelah menggerakan turbin, uap akan diembunkan dalam kondensor menjadi air dan
disuntikan kembali ke dalam perut bumi menuju kantong uap. Jumlah kandungan uap dalam
kantong uap ini terbatas, karenanya daya PLTP yang sudah maupun akan dibangun harus
disesuaikan dengan perkiraan jumlah kandungan tersebut. Melihat siklus dari PLTP ini maka
PLTP termasuk pada pusat pembangkit yang menggunakan energi yang terbaharukan.
Untuk membangkitkan listrik dengan panas bumi dilakukan dengan mengebor tanah di
daerah yang berpotensi panas bumi untuk membuat lubang gas panas yang akan
dimanfaatkan untuk memanaskan ketel uap (boiler) sehingga uapnya bisa menggerakkan

turbin uap yang tersambung ke Generator
.

Panas bumi yang mempunyai tekanan tinggi dapat langsung memutar turbin generator,
setelah uap yang keluar dibersihkan terlebih dahulu. Pembangkit listrik tenaga panas bumi
termasuk sumber Energi terbaharui.
Ada dua sistem dalam pembangkit ini yaitu :
1. Simple flash (kilas nyala tunggal)
2. Double flash (kilas nyala ganda)
Dapat dikemukakan bahwa sistim double flash adalah 15-20 %lebih produktif dengan sumur
yangsama dibanding dengan simple flash.

Energi Panas Bumi
Panas bumi adalah anugerah alam yang merupakan sisa-sisa panas dari hasil
reaksi nuklir yang pernah terjadi pada awal mula terbentuknya bumi dan alam
semesta ini. Reaksi nuklir yang masih terjadi secara alamiah di alam semesta pada
saat ini adalah reaksi fusi nuklir yang terjadi di matahari dan juga di bintang-bintang
yang tersebar di jagat raya. Reaksi fusi nuklir alami tersebut menghasilkan panas
berorde jutaan derajat Celcius. Permukaan bumi pada mulanya juga memiliki panas
yang sangat dahsyat, namun dengan berjalannya waktu (dalam orde milyard tahun)

suhu permukaan bumi mulai menurun dan akhirnya tinggal perut bumi saja yang
masih panas berupa magma dan inilah yang menjadi sumber energi panas bumi.
Semua energi panas bumi sering tampak dipermukaan bumi dalam bentuk semburan air
panas, uap panas dan sumber air belerang.
Energi panas bumi digunakan manusia sejak sekitar 2000 tahun SM berupa sumber
air panas untuk pengobatan yang sampai saat ini juga masih banyak dilakukan
orang, terutama sumber air panas yang banyak mengandung garam dan belerang.
Sedangkan energi panas bumi digunakan sebagai pembangkit tenaga listrik baru
dimulai di Italia pada tahun 1904. Sejak itu energi panas bumi mulai dipikirkan
secara komersial untuk pembangkit tenaga Isitrik.
Energi panas bumi adalah termasuk energi primer yaitu energi yang diberikan oleh
alam seperti minyak bumi, gas bumi, batubara dan tenaga air. Energi primer ini di
Indonesia tersedia dalam jumlah sedikit (terbatas) dibandingkan dengan cadangan
energi primer dunia. Sedangkan cadangan energi panas bumi di Indonesia relatif
lebih besar bila dibandingkan dengan cadangan energi primer lainnya, hanya saja
belum dimanfaatkan secara optimal. Selain dari pada itu panas bumi adalah
termasuk juga energi yang terbarukan, yaitu energi non fosil yang bila dikelola
dengan baik maka sumberdayanya relatif tidak akan habis, jadi amat sangat
menguntungkan.
Energi panas bumi yang ada di Indonesia pada saat ini dapat dikelompokkan

menjadi:
1. Energi panas bumi "uap basah"
Uap basah yang keluar dari perut bumi pada mulanya berupa air panas
bertekanan tinggi yang pada saat menjelang permukaan bumi terpisah
menjadi kira-kira 20 % uap dan 80 % air. Atas dasar ini maka untuk dapat

memanfaatkan jenis uap basah ini diperlukan separator untuk memisahkan
antara uap dan air. Uap yang telah dipisahkan dari air diteruskan ke turbin
untuk menggerakkan generator listrik, sedangkan airnya disuntikkan kembali
ke dalam bumi untuk menjaga keseimbangan air dalam tanah.
2. Energi panas bumi "air panas"
Air panas yang keluar dari perut bumi pada umumnya berupa air asin panas yang
disebut "brine" dan mengandung banyak mineral. Karena banyaknya kandungan
mineral ini, maka air panas tidak dapat digunakan langsung sebab dapat menimbulkan
penyumbatan pada pipa-pipa sistim pembangkit tenaga listrik. Untuk dapat
memanfaatkan energi panas bumi jenis ini, digunakan sistem biner (dua buah sistem
utama) yaitu wadah air panas sebagai sistem primemya dan sistem sekundernya berupa
alat penukar panas (heat exchanger) yang akan menghasilkan uap untuk menggerakkan
turbin. Energi panas bumi "air panas" bersifat korosif, sehingga biaya awal
pemanfaatannya lebih besar dibandingkan dengan energi panas bumi jenis lainnya.

3. Energi panas bumi "batuan panas"
Energi panas bumi jenis ini berupa batuan panas yang ada dalam perut bumi akibat
berkontak dengan sumber panas bumi (magma). Energi panas bumi ini harus diambil
sendiri dengan cara menyuntikkan air ke dalam batuan panas dan dibiarkan menjadi
uap panas, kemudian diusahakan untuk dapat diambil kembali sebagai uap panas
untuk menggerakkan turbin. Sumber batuan panas pada umumnya terletak jauh di
dalam perut bumi, sehingga untuk memanfaatkannya perlu teknik pengeboran khusus
yang memerlukan biaya cukup tinggi.
Masa Depan Listrik Panas Bumi
Meningkatnya kebutuhan energi dunia ditambah lagi dengan semakin tingginya kesadaran
akan kebersihan dan keselamatan lingkungan, maka panas bumi (geothermal) akan
mempunyai masa depan yang cerah. Program EGS (enhanced geothermal systems) yang
dilakukan Amerika Serikat misalnya, adalah suatu program besar-besaran untuk menjadikan
geothermal sebagai salah satu primadona pembangkit listrik pada 2050 ng akan datang.
Indonesia sendiri sebetulnya sangat berpeluang untuk melakukan pemanfaatan geothermal
sebagai pembangkit listrik, bahkan berpotensi sebagai negara pengekspor listrik bila
ditangani secara serius. Hal ini tidak berlebihan, mengingat banyaknya sumber geothermal
yang sudah siap diekploitasi di sepanjang Sumatra, Jawa, dan Sulawesi. Indonesia sebagai
negara vulkanik mempunyai sekitar 217 tempat yang dianggap potensial untuk eksplorasi
energi panas bumi. Untuk mempermudah pelaksanaannya tidak ada salahnya bila kita bekerja

sama dengan negara maju asalkan kepentingan kita yang lebih dominan. Misalnya kita
bekerja sama dengan US Department of Energy (DOE) untuk mendapat berbagai hasil riset
mereka dalam EGS.

Komponen Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi
a). Reservoir Panas Bumi
Reservoir panas bumi biasanya diklasifikasikan ke dalam dua golongan yaitu yang
ber-suhu rendah (low temperature) dengan suhu high tempera-ture) dengan

suhu diatas 1500C. Yang paling baik untuk digunakan sebagai sumber pem-bangkit
tenaga listrik adalah yang masuk kate-gori high temperature. Namun dengan
perkembangan teknologi, sumber panas bumi dengan kategori low temperature juga
dapat digunakan asalkan suhunya melebihi 500 C.
b). Pembangkit (Power Plants)
Pembangkit (power plants) untuk pembangkit listrik tenaga panas bumi dapat
beroperasi pada suhu yang relatif rendah yaitu berkisar antara 122 s/d 4820 F (50 s/d
2500 C). Bandingkan dengan pembangkit pada PLTN yang akan beroperasi pada suhu
sekitar 10220 F atau 5500 C. Inilah salah satu keunggulan pembangkit listrik
geothermal.
Pembangkit yang digunakan untuk mengkonversi fluida geothermal menjadi tenaga

listrik secara umum mempunyai komponen yang sama dengan power plants lain yang
bukan berbasis geothermal, yaitu terdiri dari generator, turbin sebagai penggerak
generator, heat exchanger, chiller, pompa, dan sebagainya.
Saat ini terdapat tiga macam teknologi pembangkit panas bumi (geothermal power
plants) yang dapat mengkonversi panas bumi menjadi sumber daya listrik, yaitu dry
steam, flash steam, dan binary cycle. Ketiga macam teknologi ini pada dasarnya
digunakan pada kondisi yang berbeda-beda.
i). Dry Steam Power Plants
Pembangkit tipe ini adalah yang pertama kali ada. Pada tipe ini uap panas (steam)
langsung diarahkan ke turbin dan mengaktifkan generator untuk bekerja
menghasilkan listrik. Sisa panas yang datang dari production well dialirkan
kembali ke dalam reservoir melalui injection well. Pembangkit tipe tertua ini
pertama kali digunakan di Lardarello, Italia, pada 1904 dimana saat ini masih
berfungsi dengan baik. Di Amerika Serikat pun dry steam power masih digunakan
seperti yang ada di Geysers, California Utara. PLTP sistem dry steam
mengambil sumber uap panas dari bawah permukaan. Sistem ini dipakai
jika fluida yang dikeluarkan melalui sumur produksi berupa fasa uap. Uap
tersebut yang langsung dimanfaatkan untuk memutar turbin dan kemudian
turbin akan mengubah energi panas bumi menjadi energi gerak yang akan
memutar generator untuk menghasilkan energi listrik.

ii). Flash Steam Power Plants
PLTP sistem Flash Steam merupakan PLTP yang paling umum digunakan.
Pembangkit jenis ini memanfaatkan reservoir panas bumi yang berisi air
dengan temperatur lebih besar dari 82°C. Air yang sangat panas ini
dialirkan ke atas melalui pipa sumur produksi dengan tekanannya sendiri.
Karena mengalir keatas, tekanannya menurun dan beberapa bagian dari
air menjadi uap. Uap ini kemudian dipisahkan dari air dan dialirkan untuk
memutar turbin. Sisa air dan uap yang terkondensasi kemudian
disuntikkan kembali melalui sumur injeksi kedalam reservoir, yang
memungkinkan sumber energi ini berkesinambungan dan terbarui (lihat
Gambar 3). Contoh dari Flash Steam Power Plants adalah Cal-Energy
Navy I flash geothermal power plants di Coso Geothermal field, California,
USA.
iii). Binary Cycle Power Plants (BCPP)
BCPP menggunakan teknologi yang berbeda dengan kedua teknologi sebelumnya
yaitu dry steam dan flash steam. PLTP sistem Binary Cycle dioperasikan

dengan air pada temperatur lebih rendah yaitu antara 107°-182°C.Pada
BCPP air panas atau uap panas yang berasal dari sumur produksi
(production well) tidak pernah menyentuh turbin. Air panas bumi

digunakan untuk memanaskan apa yang disebut dengan working fluid
(biasanya senyawa organik seperti isobutana, yang mempunyai titik didih
rendah) pada heat exchanger. Working fluid kemudian menjadi panas dan
menghasilkan uap berupa flash. Uap yang dihasilkan di heat exchanger
tadi lalu dialirkan untuk memutar turbin dan selanjutnya menggerakkan
generator untuk menghasilkan sumber daya listrik. Uap panas yang
dihasilkan di heat exchanger inilah yang disebut sebagai secondary
(binary) fluid. Binary Cycle Power Plants ini sebetulnya merupakan sistem
tertutup. Jadi tidak ada yang dilepas ke atmosfer. Keunggulan dari BCPP
ialah dapat dioperasikan pada suhu rendah yaitu 90-1750C. Contoh penerapan teknologi tipe BCPP ini ada di Mammoth Pacific Binary Geo-thermal
Power Plants di Casa Diablo geothermal field, USA. Diper-kirakan
pembangkit listrik panas bumi BCPP akan semakin banyak digunakan
dimasa yang akan datang.